[发明专利]一种汽车外置安全气囊装置

权利要求书

1.一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：它包括高强度气囊(8)、气体发生器(6)、信号处理器(4)、一个以上超声波传感器和一个以上充气通道，所述超声波传感器固定安装在汽车的前置保险杠的外板(9)上，各超声波传感器分别与信号处理器(4)电连接，信号处理器(4)与气体发生器(6)电连接，各充气通道分别用于连通气体发生器(6)与高强度气囊(8)，高强度气囊(8)固定安装在汽车的车头部位。

2.根据权利要求1所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：所述信号处理器(4)根据所接收的来自超声波传感器的超声波信号实时获得汽车与前方障碍物的距离和汽车的制动距离，并在汽车的制动距离大于汽车与前方障碍物的距离时，由所述信号处理器(4)指令气体发生器(6)产生气体。

3.根据权利要求2所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：

所述汽车与前方障碍物的距离为在超声波传感器接收到反射回来的第n个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的距离，由公式(I)计算得到：

Sn≈Δt_n×v÷2                                        (I)

所述汽车的制动距离按式(II)-(IV)计算得到：

Vn≈(Δt_n-Δt_n+1)×v÷Δt                             (II)

T＝Vn÷|a|                                            (III)

S＝Vn×T+0.5a×T²                                     (IV)

式(I)-(IV)中，Δt_n表示超声波传感器发射和接收第n个超声波的时间差，Δt_n+1表示超声波传感器发射和接收第n+1个超声波的时间差，v表示超声波在空气中的传播速度，Δt表示超声波传感器发射第n+1个超声波和第n个超声波的间隔时间；Vn表示在超声波传感器接收到反射回来的第n+1个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的相对速度；T表示汽车在超声波传感器接收到反射回来的第n+1个超声波的时刻开始制动至停止的时间；a表示汽车制动时的加速度；S表示在超声波传感器接收到发射回来的第n+1个超声波的时刻汽车的制动距离；Sn表示在超声波传感器接收到反射回来的第n个超声波的时刻，汽车与前方障碍物之间的距离；n大于等于1。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：所述高强度气囊(8)位于前置保险杠的外板(9)和缓冲材料(10)之间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：所述超声波传感器的数量为两个以上。

6.根据权利要求5所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：在所述前置保险杠的外板(9)的左、右端各至少有一个所述超声波传感器。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：所述信号处理器(4)包括信号转换器(21)和继电器(22)，各超声波传感器对应地与信号转换器(21)的不同输入端电连接，信号转换器(21)的输出端与继电器(22)的输入端电连接，继电器(22)的输出端与气体发生器(6)电连接。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：所述气体发生器(6)包括电火花(12)和装有气体生成物(19)的高压气瓶(13)；所述高压气瓶(13)包括气体生成区(13-1)和压力控制区(13-2)，所述气体生成物(19)置于气体生成区(13-1)内；电火花(12)固定安装在所述高压气瓶(13)的内壁上，且所述电火花(12)点火后能够诱发气体生成物(19)产生气体，信号处理器(4)的输出端与电火花(12)电连接。

9.根据权利要求8所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：在所述压力控制区(13-2)内安装有螺旋弹簧(14)，所述螺旋弹簧(14)的一端固定安装在高压气瓶(13)的内壁上，所述螺旋弹簧(14)的另一端自由。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的一种汽车外置安全气囊装置，其特征在于：在所述充气通道内安装有过滤器。